摘 要:玉米是贵州省毕节市重要的粮油作物,而且在当地经济社会发展中占据着重要地位。因此,培育出优质玉米种,满足玉米栽培对优质种子的需求,对提高玉米产量与品质至关重要,从而为保障毕节市玉米产业高质量发展,保障粮油安全性和稳定性奠定基础。本文以毕节市为例,首先分析玉米育种技术要点,其次探讨提高玉米育种质量的对策。
关键词:玉米育种;技术要点;提升对策
引言
毕节市地处贵州省西北部,是典型的农业大市,毕节市作为贵州省玉米主要产区,玉米是当地主导粮油作物之一,在当地粮食作物中具有举足轻重的地位。开展玉米种植时,其产量、品质、种植效益和玉米品种的优劣密切相关。若所选用的玉米品种存在质量缺陷,玉米的产量、品质也必然不理想。在此背景下,做好玉米新品种培育工作,并创新玉米育种技术具有重要的现实意义,是推动种业健康发展和农业高质量发展的重要举措。
1玉米育种技术要点
玉米育种是指通过人工选择和遗传改良的方式,优化玉米的品质和产量,从而选出利于农民的高产、抗病的玉米新品种,从而提高农民的经济效益。
1.1育种基地选择
玉米育种前做好育种基地选择工作非常关键,对隔离条件有严格的要求。因为玉米属于异花授粉作物,自然杂交率高达95%,其花粉会随空气流动长距离飘散。所以玉米育种基地要求四周4000米范围内没有其他玉米,避免出现杂交的现象。同时,玉米育种基地要求土壤肥沃、土层深厚,有机质丰富,酸碱度适宜,以中等肥力以上的壤土地进行玉米育种最为适宜,禁止在重度盐碱地、瘠薄地、易积水的地块进行玉米育种作业[1]。此外,玉米育种基地要求排灌方便,远离一切污染源。
1.2把好种子质量关
玉米育种前,应当深入了解其父本、母本特性,优选具备优良遗传性状的玉米种。要严把种子质量关,确保育种使用的玉米种达到国家质量标准,即纯度≥98%、净度≥98%,发芽率≥85%,含水量≤13%,禁止使用劣质种子育种。选定亲本种子后应当人工筛选种子,剔除其中的破损粒及霉粒,防止育种时出现缺苗断垄的现象。要做好种子包衣工作,播前1周使用杀菌剂+杀虫剂复合型种衣剂包衣,预防育种时病虫害的发生。包衣种子需晾干后再播种[2]。此外,播种前应当做好播种机具清理工作,谨防不同玉米品种混杂影响育种质量。
1.3确定合理群体结构
玉米育种前确定合理的群体结构非常重要。首先,玉米育种时建议亩产量控制在450kg左右,保苗6700株左右。育种玉米播种时其留苗密度应当稍大于普通玉米,但禁止留双苗,禁止补种,留苗要均匀。其次,要合理设置父本母本行比,确保父本粉充足的情况下,建议尽可能地增加母本行数,提升玉米育种产量。目前常见的父本母本行比为1:5、1:6、1:7,具体可根据实际情况灵活确定。
1.4确定播期播深播量
首先,玉米育种时要合理控制播期,建议在地温稳定在10℃左右时进行播种作业,适宜温度下玉米成活率更高。其次,播前要做好土壤处理工作,需耙地6cm,增加土壤疏松透气性,土壤颗粒越小越好,土壤块过大对出苗会产生影响。再次,要合理控制播深,以3—4cm最为适宜,过深会推迟出苗,过浅则不利于抗旱。然后,根据播种方法灵活确定播量,点播地块每667m2播玉米种3.5—4kg,气播地块每667m2播玉米种3kg。播种时要求下籽均匀,深浅一致,确保达到一播全苗、齐苗的目的[3]。
1.5玉米育种田间管理
1.5.1早放苗
玉米播种后应当早放苗、早中耕、早封土,有利于促进玉米苗根系下扎生长,为培育壮苗奠定有利的基础。
1.5.2早定苗
玉米幼苗长出3片叶后,要及早进行定苗,每穴留壮苗一株,一旦发现有杂株务必要及早剔除。母本要求所留壮苗均匀一致,父本所留苗要求控制好大、中、小苗比例,达到延长父本散粉时间的目的。
1.5.3多中耕
玉米播种后,中耕是一项非常关键的工作,多中耕有利于增加土壤松散透气性,减少杂草数量。因此建议玉米田间管理期间中耕2—3次,深度16cm左右,不可太深,避免对玉米的根系造成损伤。
1.5.4适时灌水
水是玉米生长的必需品。因此,在玉米育种时应当根据玉米需水规律及自然降雨情况适时做好灌水工作,满足玉米生长对水分的需求。要明确玉米需水关键期,重点做好在拔节期和孕穗期的水分管理工作,促进玉米植株生长。
1.5.5去杂去劣
定苗之后,针对异常的父本和母本植株应当及时将其拔掉,去杂去劣工作要求在抽雄之前完成。重点清理父本行中杂株,母本行若发现有散粉株,应当将附近半径5m以内的玉米植株全部拔掉,确保纯度。
1.5.6人工去雄
玉米育种过程中,母本去雄是一项非常重要的工作,这是获取优质杂交玉米种的有效手段。要尽可能完成母本去雄工作,去雄时要确保除净,禁止有残枝遗留。拔除的雄穗应当带出田间,避免污染花粉。去雄工作要求持续进行,提高育种质量。
1.5.7砍除父本
父本完成散粉之后应当及时将其砍掉,避免母本中混入父本籽粒,提高种子质量。不仅如此,及时将父本砍除有助于改善母本田间采光、通风条件,促进母本生长,提升母本产量5%—10%。
1.6综合防治病虫害
病虫害的发生会对玉米育种质量产生极大的影响,所以做好病虫害防治工作尤为重要。目前,毕节市玉米育种时常见的病虫害主要包括:锈病、大斑病、小斑病、黏虫、钻心虫等。要做好玉米育种环节病虫害监测、预警工作,动态化掌握玉米生长情况及病虫害发生状态,提前采取有效防控措施,预防病虫害的发生。要增强玉米病虫害综合防控意识,联合应用农业技术、生物技术、物理技术以及化学技术,充分发挥出每一项技术的优势,提升玉米病虫害防治效果。需要注意的是,为保障玉米育种质量,要尽可能地减少对化学农药的使用量,必须使用化学农药时应当优先选用广谱、绿色、低毒、高效、低残留的化学农药,严格按照说明书用药,严格执行休药期规定,避免出现农药残留超标、耐药性以及农药污染等问题[4]。
1.7玉米收获
玉米成熟后,应当及时进行收获作业,以种穗含水量低于25%时收获为宜。收获后的玉米要充分晾晒,然后脱粒处理,脱粒的种穗含水量要求低于18%,脱粒时要尽可能避免打烂种胚。要做好防雨、防霜冻等各项工作,充分晾晒,降低种子霉烂的概率。脱粒之前,应当做好人工穗选工作,去除全部杂穗,保证种子净度高于98%。脱粒后按定量要求包装,并做好防潮工作,放置于干燥避光环境下。
2提高玉米育种质量的对策
2.1明确玉米育种目标
为保证玉米育种质量,应当制定科学的玉米育种目标,确保玉米育种工作有目的、有针对性地展开。具体来说,玉米育种目标应当根据玉米育种发展趋势、现实需求等方面因素制定科学的育种目标,并结合实际情况灵活调整,防止出现盲目育种等现象,确保育种目标的可行性。玉米育种目标概述如下:重点选育耐密植、抗病性强、抗倒伏、适应性强的优质专用玉米新品种。同时,要加深杂交优势群体研究,并应用先进的育种技术,培育出更具杂种优势的玉米新品种,带动玉米产量与品质的提升。
2.2重视玉米种质选择
玉米种质选择是玉米育种前的一项非常关键的工作,玉米种质选择要点如下。首先,要遵循因地制宜的原则,合理利用地方品种,将地方本土品种优势最大化。其次,要重视对外地优良玉米品种的引入应用,培育我国玉米种子基因优势,取得更加理想的遗传性状,带动玉米育种效率的提升。最后,从大品种选系中筛选出优质玉米品种后,充分了解其遗传背景,充分发挥杂种优势,降低组合选配盲目性,提升玉米育种效率和质量。
2.3合理确定育种方法
育种方法的选择是玉米育种的重中之重,要想取得理想的玉米育种效率及质量,务必要合理确定育种方法。目前玉米育种时常用的育种方法主要如下:
2.3.1常规育种技术
常规育种技术在当前玉米育种环节的应用极为广泛,其包括多种育种模式,具体如下:第一,二环系法,即循环育种法,该法是利用商品杂交品种、单方向杂交品种作为原始材料直接进行自交。第二,轮回选择选育法,该法是选择改良系用半姊妹轮回选择。第三,回交改良选育法,该法是结合原始品种的性状缺陷,有针对性地实行回交改良,一般需1—2次,进而逐渐改善品种性状缺陷。第四,群体改良技术,该法是在遗传技术的支撑下,将具备复杂基础条件的品种作为基础材料实行自我杂交,其杂交后代会具备优良遗传性状,实现玉米品种改善[5]。
2.3.2植物细胞工程技术
植物细胞工程技术是以遗传学、细胞生物学为基础对细胞展开深入分析的一项技术。根据玉米育种需求、目标,在适宜环境下培养组织细胞并快速繁殖,实现细胞结构及功能的改良优化,获得优质玉米种质资源。植物细胞工程技术在新时期玉米育种中发挥着重要作用,但其操作过程非常的复杂,对专业性、技术性有着非常高的要求,在育种时要重点做好培养基、激素、基础材料、植株基因型的选择工作,实现对玉米育种效率和质量的有效保障。
2.3.3单倍体育种技术
单倍体育种技术是在植物组织培养基础的支撑下诱导产生单倍体植株,然后采用组织培养法、芽苗法等方式让染色体组快速恢复二倍体并最终获得纯合二倍体,让玉米植株恢复正常染色体数量,并从中选择选育出性状优良的自交系。玉米育种环节单倍体育种技术发挥着重要作用,常见的技术包括:化学诱导孤雌生殖技术、花粉花药培养技术等。以化学诱导孤雌生殖技术为例,其通过在玉米抽丝3—5天尚未受精的情况下喷施适量的赤霉素、萘乙酸等化学药剂进而获得加倍子粒及纯系。和传统常规玉米育种技术相比较而言,单倍体育种技术育种效率更高,一般只需要2—3代即可获得纯系,玉米育种周期明显缩短,而且成本更低,操作简单方便,能够更快的实现玉米育种目标。但需要注意单倍体育种技术也存在一定的缺陷,往往需要配合轮回选择选育法应用,方可提升玉米性状改良效果。
2.3.4转基因技术
新时期,玉米育种过程中转基因技术逐渐实现了普及应用,该技术是在分子生物学技术的支撑下,将基因导入至玉米受体细胞当中并快速复制,最终实现对生物体性状的修饰与改良。转基因育种方法主要包括电击法、阳离子介导法、PEG介导法等,具体可结合基因灵活选择。需要注意转基因技术应用于玉米育种中整个过程操作复杂且严格,若某个环节出现差错极易导致转基因失败。转基因技术应用于玉米育种中,极大地突破了有性杂交障碍以及物种之间的限制,通过吸收优良基因,实现对玉米抗病性、抗虫性、抗逆性、品质、营养价值、口感、颜色、大小等方面的农艺性状的改良,为新时期玉米育种提供了重要帮助。但目前转基因育种技术也存在成本高、产品安全性争议大等问题亟待解决。
2.3.5诱变育种技术
诱变育种技术,指的是采用物理或者化学诱变法,诱导染色体产生结构变异、基因突变,进而达到性状改良的目的。目前,电离辐射诱变法、空间诱变育种技术,在玉米育种环节发挥着重要作用,为新时期玉米育种技术创新与发展提供了全新的思路。但也要注意诱变育种基因突变具有不定向和个体性状单一的特征,所以要合理做好筛选工作,重点将畸形不利变异淘汰掉,选择理想的植株,实现对自交系的培育[6]。
2.4组建专业育种技术队伍
玉米育种工作的开展,离不开育种技术队伍的支撑,育种人员自身专业能力、技术水平的高低,会直接影响到育种效率及质量。鉴于此,要想提高玉米育种质量,组建一支专业的育种技术队伍具有重要意义。一方面,要加强对育种人才的选拔与招聘,面向社会公开招聘优秀人才并严格做好考核工作,确保满足新时期玉米育种工作要求。另一方面,要定期做好育种人员培训工作,通过专家讲座、交流学习等方式,掌握先进的玉米育种技术,解决在玉米品种选育中存在的问题,最终培育出抗逆性强、抗病性强的优良玉米新品种,为毕节市玉米可持续发展提供重要技术保障。
2.5规范育种市场秩序
为保障毕节市玉米育种工作顺利有序展开,取得理想的育种效率及育种效果,规范玉米育种市场秩序非常关键。具体来说,应当做好下述几项工作:首先,加强对玉米育种企业培育成果的保护意识,严格玉米育种企业市场准入制度,加强育种企业资质审查力度,将育种企业市场准入门槛提高,杜绝出现恶性竞争的现象。若发现育种市场及玉米育种企业存在违规操作现象,应当严格按照相应的法律规章制度进行惩处,避免再次发生相类似的问题,营造规范、有序、良好的市场环境秩序,保障玉米育种企业育种工作的顺利开展。其次,要加强对玉米新品种的鉴定与审核,重点调查玉米品种来源和资料,借助先进技术手段分别相似品种,避免出现不良企业换皮入市的现象,及时发现市场中的假冒伪劣种子,避免对毕节市玉米产业发展产生不利影响,推动玉米育种市场健康发展。最后,要遵循因地制宜的原则做好研发资源调度与分配工作,增加在资金、技术方面的支持与扶持力度,促进玉米育种效率及质量的提升。
结语
种子是农业生产发展的“芯片”加快玉米育种是一项重要的国家战略。玉米作为毕节市重要的粮油作物,应当增强玉米育种意识,借助科技的力量,培育出更多优良玉米新品种,促进毕节市玉米品种更新换代,提高玉米品质、抗逆性、适应性、抗病抗虫性,提升玉米种业的科技水平,确保毕节市玉米安全高效生产,保障粮油安全稳定性,促进农业经济稳步、可持续增长。
参考文献:
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[2]冯健英.许洛.李中建.等.高产、多抗玉米新品种德丰C 919选育及育种思路探讨[J].种子,2020,39(3)∶128-131.
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